电力转换装置及电力转换系统制造方法及图纸

技术编号:25845441 阅读:33 留言:0更新日期:2020-10-02 14:23
电力转换装置具备:电力转换电路,将直流电力转换为交流电力;控制装置,基于控制指令值和电力转换电路的输出电压生成对电力转换电路的控制信号。控制装置构建为在电力转换电路的输出电压是预先设定的阈值以上的情况下基于施加了使电压指令值减少的减法修正的修正后的电压指令值生成控制信号,并且在电力转换电路的输出电压比阈值低的情况下基于未施加减法修正的电压指令值生成控制信号。控制装置可以包括基于电力转换电路的输出电压和预先设定的系数即第一增益计算第一修正值的第一运算部。控制装置可以构建为在电力转换电路的输出电压是阈值以上的情况下通过对电压指令值、电流指令值或功率指令值减去第一修正值实施对于电压指令值的减法修正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置及电力转换系统
本专利技术涉及电力转换装置及电力转换系统。
技术介绍
以往,例如在日本特开2015-122931号公报中记载的那样,已知有基于系统电压进行前馈控制的电力转换装置。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2015-122931号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在并网系统中,可以想到电力系统与电力转换装置突然被切断的异常事件。在发生这样的异常事件的瞬间,电力转换装置想要与通常运转同样地持续输出电力。由此,在刚发生异常事件后,电力转换装置的输出电压增大到陡峭且异常的水平。在电力转换装置内,通常设有产生异常电压时的保护功能。通过保护功能动作,能够消除电力转换装置的输出电压的异常增大。但是,另一方面,存在下述问题,即在保护功能动作之前的期间中不能抑制异常电压的产生。上述公报的技术涉及的以往的前馈控制的主要目的是修正电力转换装置的控制内容以抵消干扰。在这样的通常的前馈控制中,通常根据避免对噪声等的过于敏感的响应的目的,限制了将信号滤波器的响应速度一定程度上设定得较大,或设定过大的增益。由于有这些设计上的制约,所以在通常的前馈控制中,存在下述问题,即难以处理伴随着上述的异常事件的陡峭且异常的水平的输出电压增大。本专利技术是为了解决上述那样的问题而提出的,目的是提供一种为了抑制电力转换装置的输出电压异常增大而改良的电力转换装置及电力转换系统。用来解决课题的手段有关本专利技术的一个技术方案的电力转换装置具备:电力转换电路,将直流电力转换为交流电力;以及控制装置,基于控制指令值和上述电力转换电路的输出电压,生成对于上述电力转换电路的控制信号,上述控制装置构建为,在上述电力转换电路的上述输出电压是预先设定的阈值以上的情况下,基于施加了减法修正的修正后的电压指令值生成上述控制信号,并且在上述电力转换电路的上述输出电压比上述阈值低的情况下,基于未施加上述减法修正的电压指令值生成上述控制信号。有关本专利技术的一个技术方案的电力转换系统具备:上位监视装置,生成功率控制指令值;以及电力转换装置,具有将直流电力转换为交流电力的电力转换电路、以及基于上述功率控制指令值和上述电力转换电路的输出电压生成对于上述电力转换电路的控制信号的控制装置,上述上位监视装置构建为,在上述电力转换电路的上述输出电压是预先设定的阈值以上的情况下,对上述控制装置输出施加了使上述功率控制指令值减小的减法修正的修正后的功率控制指令值,并且在上述电力转换电路的上述输出电压比上述阈值低的情况下,对上述控制装置输出未施加上述减法修正的上述功率控制指令值。专利技术效果根据上述电力转换装置及电力转换系统,能够仅限于电力转换电路的输出电压成为过大时将指令值减法修正,并且在电力转换电路的输出电压不大时使该减法修正功能无效化。由于在输出电压不过大的期间中能够使减法修正功能无效化,所以能够不受正常时的控制内容制约而重视异常电压的上升抑制,自由地设计减法修正的内容。结果,能够提供为了抑制异常电压上升而进行了改良的电力转换装置及电力转换系统。附图说明图1是表示有关实施方式1的电力转换装置的图。图2是表示有关实施方式1的电力转换装置具备的控制装置的图。图3是表示有关实施方式1的变形例的电力转换装置具备的控制装置的图。图4是表示有关实施方式1的变形例的电力转换装置具备的控制装置的图。图5是表示有关实施方式2的电力转换系统的图。图6是表示在实施方式1、2的电力转换装置或电力转换系统中控制单元能够利用的硬件结构的一例的图。具体实施方式实施方式1.图1是表示有关实施方式1的电力转换装置10的图。在图1中也表示了包括电力转换装置10的电力转换系统1。有关实施方式1的电力转换系统1具备作为直流电源的一例的太阳能电池阵列2、电力转换装置10和作为上位监视装置的MSC(MainSiteController,主站点控制器)321。在电力转换装置10的输入端,输入来自太阳能电池阵列2的直流电力。电力转换装置10的输出端经由系统侧断路器6与电力系统4连接。MSC321对电力转换装置10给出功率控制指令值Pref。电力系统4具有系统电压VS。在系统侧断路器6导通的情况下,电力转换装置10的输出电压Vout与系统电压VS一致。电力转换装置10具备输入侧断路器13、将直流电力转换为交流电力的电力转换电路12、交流电抗器14、电容器单元15、输出侧断路器16、测量电力转换电路12的输出电压Vout的输出电压计17和控制装置20。电力转换装置10还具备测量输出电流的输出电流计18。由该输出电流计测量出的输出电流Iout的值作为图1所示的电流反馈值Ifb向控制装置20反馈。输入侧断路器13串联地插入在太阳能电池阵列2与电力转换电路12之间。电力转换电路12包括由多个半导体开关元件构成的逆变器电路,输出三相交流电力。交流电抗器14的一端与电力转换电路12的输出端连接。交流电抗器14的另一端与输出侧断路器16连接。电容器单元15与将交流电抗器14与输出侧断路器16连接的配线并联连接。输出电压计17通过检测电容器单元15与输出侧断路器16之间的电压,测量电力转换电路12的输出电压Vout。输出电压Vout的测量值用于控制装置20的控制。在以下的说明中,有时将“由输出电压计17测量出的输出电压Vout的测量值”简单表示为“输出电压Vout”或表示为“输出电压Vout的值”。图2是表示有关实施方式1的电力转换装置10具备的控制装置20的图。控制装置20基于功率控制指令值Pref和电力转换电路12的输出电压Vout,生成用来驱动电力转换电路12的半导体开关元件的PWM信号VPWM。控制装置20具备功率指令值取得部21、第一输出电压取得部22、除法部121、第一减法器23和反馈控制部24。在实施方式中,作为一例,将反馈控制部24构建为实施PI控制的比例积分控制部。但是,也可以应用不是PI控制的其他的反馈控制。功率指令值取得部21获取来自MSC321的功率控制指令值Pref。第一输出电压取得部22从输出电压计17获取输出电压Vout的测量值。除法部121通过将功率控制指令值Pref除以输出电压Vout从而输出电流指令值iref0。第一减法器23输出从电流指令值iref0减去电流反馈值ifb后的值。反馈控制部24对第一减法器23的输出值实施比例积分控制。控制装置20具备第一运算部30、掩覆部33、输出切换部35、电压判定部36和第二减法器37。第一运算部30具备设定了第一增益Kai的第一增益部31、取得电力转换电路12的输出电压Vout的第二输出电压取得部32、用第一时间常数τa对输出电压Vout进行滤波的第一滤波器部38、和将经过第一滤波器部38滤波得到的值与第一增益Kai相乘的乘法器34。第一增益Kai及第一时间常数τa是预先设定的系数。第一运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置,其具备:/n电力转换电路,将直流电力转换为交流电力;以及/n控制装置,基于控制指令值和上述电力转换电路的输出电压,生成对于上述电力转换电路的控制信号,/n上述控制装置构建为,在上述电力转换电路的上述输出电压是预先设定的阈值以上的情况下,基于施加了减法修正的修正后的电压指令值生成上述控制信号,并且在上述电力转换电路的上述输出电压比上述阈值低的情况下,基于未施加上述减法修正的电压指令值生成上述控制信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力转换装置,其具备:
电力转换电路,将直流电力转换为交流电力;以及
控制装置,基于控制指令值和上述电力转换电路的输出电压,生成对于上述电力转换电路的控制信号,
上述控制装置构建为,在上述电力转换电路的上述输出电压是预先设定的阈值以上的情况下,基于施加了减法修正的修正后的电压指令值生成上述控制信号,并且在上述电力转换电路的上述输出电压比上述阈值低的情况下,基于未施加上述减法修正的电压指令值生成上述控制信号。


2.如权利要求1所述的电力转换装置,其中,
上述控制装置包括基于上述电力转换电路的上述输出电压和作为预先设定的系数的第一增益来计算第一修正值的第一运算部,
上述控制装置构建为,在上述电力转换电路的上述输出电压是上述阈值以上的情况下,通过对上述电压指令值、用来计算上述电压指令值的电流指令值或用来计算上述电压指令值的功率指令值减去上述第一修正值,从而实施对于上述电压指令值的上述减法修正。


3.如权利要求2所述的电力转换装置,其中,
上述控制装置包括第二运算部,该第二运算部输出将上述电力转换电路的上述输出电压与预先设定的第二增益相乘所得到的第二修...

【专利技术属性】
技术研发人员:多和田义大田中嗣大木下雅博
申请(专利权)人:东芝三菱电机产业系统株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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